全自動(dòng)智能控制的橋梁風(fēng)屏障的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于橋梁的能完全自動(dòng)智能調(diào)節(jié)風(fēng)屏障障條轉(zhuǎn)動(dòng)角度，提高橋面車(chē)輛運(yùn)營(yíng)安全性的全自動(dòng)智能控制的橋梁風(fēng)屏障。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，橋梁跨度越來(lái)越大，跨海聯(lián)島工程越來(lái)越多，然而，跨海大橋線路長(zhǎng)、橋面常遇風(fēng)速大以及通行任務(wù)繁重等特點(diǎn)使得風(fēng)致行車(chē)安全問(wèn)題較為突出，跨海橋梁所處的特殊自然風(fēng)環(huán)境往往會(huì)對(duì)超大跨度橋梁的行車(chē)安全造成極為不利的影響。若橋址處的風(fēng)環(huán)境惡劣，必然影響到橋梁的行車(chē)安全，從而影響橋梁的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0003]為了增強(qiáng)車(chē)輛在側(cè)向風(fēng)作用下的行車(chē)安全性，在某些強(qiáng)風(fēng)地區(qū)的橋梁上設(shè)置風(fēng)屏障，抑制和降低橋面的等效風(fēng)速，從側(cè)向風(fēng)產(chǎn)生的源頭入手，乃是目前解決車(chē)輛側(cè)向風(fēng)最有效的方法和技術(shù)措施。
[0004]目前的風(fēng)屏障都是通過(guò)減小透風(fēng)率和增加風(fēng)屏障高度來(lái)保證風(fēng)屏障擋風(fēng)效果，根據(jù)風(fēng)屏障的工作原理，可以知道:風(fēng)屏障透風(fēng)率較小時(shí)，具有較高的擋風(fēng)效率，但是其對(duì)橋梁的氣動(dòng)阻力會(huì)增大，繼而影響到橋梁結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)安全；同時(shí)由于透風(fēng)率較小，橋面的行車(chē)視野也會(huì)相應(yīng)降低，特別是對(duì)于跨海大橋，天氣晴朗時(shí)乘客無(wú)法欣賞到美麗的海景；反之，在風(fēng)屏障透風(fēng)率較大時(shí)，雖然視野開(kāi)闊，但是達(dá)不到相應(yīng)的減風(fēng)效果，會(huì)影響行車(chē)安全。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)抗風(fēng)安全、車(chē)輛行車(chē)安全、乘客視野效果三位一體的功能，傳統(tǒng)的風(fēng)屏障難以滿足要求，因此，研宄一種新型的全自動(dòng)智能控制的橋梁風(fēng)屏障，已成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在提供一種具有智能控制功能，風(fēng)屏障能夠根據(jù)橋梁風(fēng)環(huán)境和橋梁安全及行車(chē)運(yùn)營(yíng)要求，自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)屏障透風(fēng)率，根據(jù)調(diào)節(jié)風(fēng)屏障透風(fēng)率大小，既可以保障橋梁側(cè)風(fēng)行車(chē)安全性，同時(shí)保證橋梁結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能，又能最大限度地滿足乘客行車(chē)視野要求全自動(dòng)智能控制的橋梁風(fēng)屏障。
[0007]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，全自動(dòng)智能控制的橋梁風(fēng)屏障，包括多個(gè)自動(dòng)控制的風(fēng)屏障單元，多個(gè)自動(dòng)控制的風(fēng)屏障單元在橋梁兩側(cè)沿順橋向一字排列布置；
[0008]所述每個(gè)風(fēng)屏障單元包括風(fēng)屏障結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；
[0009]所述風(fēng)屏障結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的兩側(cè)立柱及之間的上、下橫梁組成風(fēng)屏障框架，風(fēng)屏障框架通過(guò)底座與橋梁連接；多根風(fēng)屏障障條的兩端均有轉(zhuǎn)動(dòng)軸與立柱或橫梁活動(dòng)連接，垂直于立柱或平行于立柱；
[0010]所述風(fēng)屏障傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)齒輪安裝在風(fēng)屏障障條兩端轉(zhuǎn)動(dòng)軸上；傳動(dòng)主軸與風(fēng)屏障障條傳動(dòng)齒輪通過(guò)傳動(dòng)鏈條連接；傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)風(fēng)屏障障條繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0011]所述風(fēng)屏障控制系統(tǒng)包括風(fēng)速傳感器和中央微處理器；
[0012]風(fēng)速傳感器安裝在橋梁風(fēng)屏障外側(cè)，風(fēng)速傳感器監(jiān)測(cè)的橋梁實(shí)時(shí)風(fēng)速大小和方向數(shù)據(jù)傳輸給中央微處理器；中央微處理器將得到的風(fēng)速數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)分析模塊進(jìn)行計(jì)算分析，計(jì)算風(fēng)屏障透風(fēng)率大小及風(fēng)屏障障條調(diào)節(jié)角度，并下達(dá)指令給傳動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)風(fēng)屏障障條繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使風(fēng)屏障障條轉(zhuǎn)動(dòng)到指定角度。
[0013]本發(fā)明采用最先進(jìn)的風(fēng)屏障智能控制系統(tǒng)，在《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的基礎(chǔ)上、運(yùn)用隨機(jī)振動(dòng)理論、氣象、計(jì)算流體力學(xué)知識(shí)、自動(dòng)控制技術(shù)，并結(jié)合橋梁和車(chē)輛的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，自動(dòng)調(diào)節(jié)后的風(fēng)屏障透風(fēng)率達(dá)到既保證橋梁結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)安全，同時(shí)又確保車(chē)輛運(yùn)行的安全的目的，中間過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，真正達(dá)到自動(dòng)、智能、快速、有效，實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)抗風(fēng)安全、車(chē)輛行車(chē)安全、乘客視野效果三位一體的功能。本發(fā)明尤其適用于大跨度跨海橋梁的防風(fēng)措施之用。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明控制流程圖，
[0015]圖2是本發(fā)明實(shí)施例具體實(shí)施方案圖，
[0016]圖3是本發(fā)明實(shí)施例控制系統(tǒng)模塊具體實(shí)施原理圖，
[0017]圖4是本發(fā)明實(shí)施例橫式風(fēng)屏障障條單元結(jié)構(gòu)示意圖，
[0018]圖5是圖4的風(fēng)屏障障條初始0°的側(cè)視圖，
[0019]圖6是圖4的風(fēng)屏障障條轉(zhuǎn)動(dòng)30°的側(cè)視圖，
[0020]圖7是圖4風(fēng)屏障單元組成的至少一個(gè)控制區(qū)間結(jié)構(gòu)示意圖，
[0021]圖8是本發(fā)明實(shí)施例豎式障條單元結(jié)構(gòu)示意圖，
[0022]圖9是圖8的風(fēng)屏障障條初始0°的俯視圖，
[0023]圖10是圖8的風(fēng)屏障障條轉(zhuǎn)動(dòng)30°的俯視圖，
[0024]圖11是圖8風(fēng)屏障單元組成的至少一個(gè)控制區(qū)間結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明包括多個(gè)自動(dòng)控制的風(fēng)屏障單元，多個(gè)自動(dòng)控制的風(fēng)屏障單元在橋梁兩側(cè)沿順橋向一字排列布置。
[0026]所述每個(gè)風(fēng)屏障單元包括風(fēng)屏障結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。風(fēng)屏障結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能是使風(fēng)屏障自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，與橋梁連接牢靠，障條擋風(fēng)效果突出。風(fēng)屏障傳動(dòng)系統(tǒng)的功能是使障條轉(zhuǎn)動(dòng)與傳動(dòng)主軸一致，障條轉(zhuǎn)動(dòng)角度精確到位。風(fēng)屏障控制系統(tǒng)的功能是使監(jiān)測(cè)橋梁來(lái)流風(fēng)速大小和方向?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，中央微處理器運(yùn)行穩(wěn)定高效，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)指令下達(dá)準(zhǔn)確無(wú)誤。
[0027]風(fēng)屏障結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能是使風(fēng)屏障自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，與橋梁連接牢靠，障條擋風(fēng)效果突出。風(fēng)屏障傳動(dòng)系統(tǒng)的功能是使障條轉(zhuǎn)動(dòng)與傳動(dòng)主軸一致，障條轉(zhuǎn)動(dòng)角度精確到位。風(fēng)屏障控制系統(tǒng)的功能是使監(jiān)測(cè)橋梁來(lái)流風(fēng)速大小和方向?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，中央微處理器運(yùn)行穩(wěn)定高效，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)指令下達(dá)準(zhǔn)確無(wú)誤。
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，便于清楚地了解本發(fā)明。
[0029]參照?qǐng)D1、4，風(fēng)屏障結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的兩側(cè)立柱I及之間的上、下橫梁2、3組成風(fēng)屏障框架，風(fēng)屏障框架通過(guò)底座10與橋梁連接。多根風(fēng)屏障障條的兩端均有轉(zhuǎn)動(dòng)軸與立柱活動(dòng)連接，多根風(fēng)屏障障條垂直于立柱或平行于立柱。
[0030]所述風(fēng)屏障傳動(dòng)系統(tǒng)是傳動(dòng)齒輪6安裝在風(fēng)屏障障條兩端轉(zhuǎn)動(dòng)軸5上；傳動(dòng)主軸8與風(fēng)屏障障條傳動(dòng)齒輪通過(guò)傳動(dòng)鏈條7連接；傳動(dòng)電機(jī)9帶動(dòng)傳動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)風(fēng)屏障障條繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)角度不同，實(shí)現(xiàn)風(fēng)屏障透風(fēng)率大小的改變。
[0031]所述風(fēng)屏障控制系統(tǒng)包括風(fēng)速傳感器和中央微處理器。
[0032]參照?qǐng)D1、2，風(fēng)速傳感器安裝在橋梁風(fēng)屏障外側(cè)，風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁風(fēng)速大小和方向，將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸給中央微處理器；中央微處理器讀入風(fēng)速數(shù)據(jù)，對(duì)風(fēng)速進(jìn)行判斷，與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)分析模塊進(jìn)行計(jì)算分析，計(jì)算出同時(shí)滿足橋梁結(jié)構(gòu)抗風(fēng)安全、行車(chē)運(yùn)營(yíng)要求和乘客行車(chē)視野需求的風(fēng)屏障透風(fēng)率，并換算成相應(yīng)的風(fēng)屏障障條的旋轉(zhuǎn)角度，下達(dá)指令給傳動(dòng)電機(jī)，傳動(dòng)電機(jī)9轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)主軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)主軸8通過(guò)傳動(dòng)鏈條7帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)齒輪6帶動(dòng)障條轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，障條轉(zhuǎn)軸5帶動(dòng)風(fēng)屏障障條4